下地幔條件下鎂鈣鈦礦熔融曲線的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究的開題報(bào)告

下地幔條件下鎂鈣鈦礦熔融曲線的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究的開題報(bào)告一、選題背景和意義鎂鈣鈦礦(MgSiO3-Perovskite)是地球下部地幔中最主要的礦物組成成分之一，其熔融曲線是研究地幔高溫高壓物理化學(xué)性質(zhì)的重要方向之一。然而，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，目前對(duì)于鎂鈣鈦礦熔融曲線的研究還比較有限。而分子動(dòng)力學(xué)模擬方法具有可以控制壓力、溫度、組分等條件的優(yōu)點(diǎn)，因此可以提供更多關(guān)于鎂鈣鈦礦熔融曲線的信息，對(duì)于更好地了解地球內(nèi)部物質(zhì)的行為規(guī)律具有重要意義。二、研究目的本研究擬采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究在下地幔條件下(高壓、高溫)鎂鈣鈦礦的熔融行為規(guī)律，探究壓力、溫度等條件對(duì)其熔融曲線的影響，為進(jìn)一步理解地球內(nèi)部物質(zhì)的特性提供科學(xué)依據(jù)。三、研究?jī)?nèi)容和方案1.建立下地幔條件下鎂鈣鈦礦分子模型采用第一性原理計(jì)算方法，構(gòu)建適合于下地幔條件的鎂鈣鈦礦分子結(jié)構(gòu)模型。2.提高模擬效率，確定合適模擬參數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定合適的模擬參數(shù)，提高模擬效率，保證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.模擬鎂鈣鈦礦在不同溫度、壓力下的熔化過程采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究不同溫度、壓力下鎂鈣鈦礦的熔融過程，探究這些因素對(duì)其熔融曲線的影響狀況。4.分析模擬結(jié)果，總結(jié)特性規(guī)律通過對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)下地幔條件下鎂鈣鈦礦的熔融規(guī)律，深入了解地球內(nèi)部物質(zhì)的行為特性。四、預(yù)期成果1.建立下地幔條件下鎂鈣鈦礦分子結(jié)構(gòu)模型；2.模擬鎂鈣鈦礦在不同溫度、壓力下的熔化過程；3.深入了解下地幔條件下鎂鈣鈦礦的熔融規(guī)律；4.為地球內(nèi)部物質(zhì)的行為特性研究提供新的科學(xué)依據(jù)。五、研究難點(diǎn)1.對(duì)下地幔條件下鎂鈣鈦礦分子結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建；2.模擬參數(shù)的確定和模擬效率的提高；3.對(duì)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確分析和總結(jié)。六、研究進(jìn)度計(jì)劃第一年：1.文獻(xiàn)綜述和數(shù)據(jù)收集；2.基于第一性原理計(jì)算方法，建立下地幔條件下鎂鈣鈦礦分子結(jié)構(gòu)模型；3.確定合適的模擬參數(shù)。第二年：1.采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究鎂鈣鈦礦在不同溫度、壓力下的熔化過程；2.分析模擬結(jié)果。第三年：1.總結(jié)分析模擬結(jié)果，深入了解下地幔條件下鎂鈣鈦礦的熔融規(guī)律；2.撰寫畢業(yè)論文并答辯。七、參考文獻(xiàn)1.邱振華等.化學(xué)反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)模擬[M].北京:科學(xué)出版社,2016.2.余珊等.鎂鐵橄欖石及其液體在下地幔物理化學(xué)和地球動(dòng)力學(xué)研究中的作用[J].高壓物理學(xué)報(bào),2019,33(2):020702.3.MaX,etal.TheequationofstateofMg0.9Fe0.1SiO3-PerovskitedeterminedbyX-raydiffractionandmoleculard